公路擴建路基差異性沉降控制

金 燕

（杭州市臨安區交通運輸綜合行政執法隊 311300）

西方國家在設計公路時，會選擇安插中央分隔帶，若是還要擴建，則改建中央分隔帶便能夠符合交通發展需求。我國在初期擴建公路較為困難，擴建公路是以原公路作為基礎，向兩側或者一側延伸，導致使用年限、施工工藝和材料在新、舊道路上產生不同，進而使新老路基產生不均勻沉降，因此探究公路擴建路基差異性沉降分析有著重要的作用。

1 工程概況

本文是以某公路擴建項目為例，此公路全長為30km，地基土有80%為軟土，此段公路的交通量超出預測。在擴建規劃公路時，針對各路段實施多種擴建方式，按照交通情況實施不同車道擴建計劃。此公路地段復雜，無論使用何種方式均會消耗高昂的造價成本，同時操作困難。因此結合本案例闡述公路擴建存在的問題和解決措施，為今后研究提供參照。在擴建原有公路的基礎上，可像某側或某兩側擴建，此種方法會使新道路和原道路在施工工藝、路基設計上產生差異，從而出現了不均勻情況，這也是擴建公路常遇到的問題。在實際設計過程中，需要控制不均勻沉降在指定的范圍內，從而避免公路產生病害，使公路能夠安全的運行。

2 闡述公路路基產生沉降差異的因素

結合案例闡述公路新路基和舊路基出現沉降的原因，從而實施有效的解決措施，使新舊路基間的沉降差異達到最小化，讓人們安全運行。

2.1 新舊路基不協調

由于地基強度弱，彈性模量小，新路基和舊路基會由于增加上部荷載，出現沉降。舊路基的地基在形成新路基后會產生固結沉降，新路基地基剛進行沉降，沉降量大。新舊路基間受填料種類、壓實情況、修路條件等因素的影響，使擴建路基的完成效率下降。現有公路經過通車運營，已被壓實，但新路基在完成后中，便會有沉降變形的情況出現。新填路基地基需要經過一段時間方可完成固結沉降。填料性質是由荷載作用所影響，因此可能會有不協調、變形的情況出現。公路工程施工時拼接路基方法繁瑣，有著較高的技術難度，通常在結合處容易產生質量問題，主要體現在邊坡清度不符合要求、壓實度底低、設計要求和臺階尺寸不符合等。路基補強未設置土工格賬，同時隔柵和土地間未咬合，隔柵在路基中的長度少，此些情況均無法發揮出隔柵的補強作用。結合處的填土質量差，在填土中若是還有雜質，在微生物作用下雜質會腐爛，致使路基土出現空洞或松軟的情況，進而導致路基出現沉陷變形。

2.2 新路基壓實度不符合施工標準

通常情況下，新路基壓實工期少，壓實指標不符合就舊路基壓實指標，因此無法使新路基壓實度和舊路基壓實度匹配在一起，兩者間差異較大，從而出現差異沉降，甚至路基兩側會出現縱向裂縫。實際路基路面結合處施工中，將當前的地質情況及原有建設結構充分考慮，通車后也會有反射裂縫出現在路面中，而壓實度不足產生的原因可能是由于施工技術水平和條件有限，或者是施工進度和安全的影響，要是施工在短時間內無法碾壓，則新路基壓實度度不符合標準。或者是新路基壓實度有受含水率影響，未把控到位，導致壓實結果不符合要求。填方施工若想安全進行，則可能會有壓實不足的情況出現。因此需要實際測量確定舊道路的坐標，對實施計劃以及重建計劃進行對比，相關參數與原公路進行仔細比較，結合當前自然條件因素確定施工手段，以此將布局進行良好的規劃，要求改擴建后功能符合預期要求。

2.3 路基填料和剛度不連續

我國公對路基有著嚴格的標準，要明確防控填料標準，但由于自然因素和人為因素的影響，可能會是路基不符合相關標準的情況。山區公路建設和平原地區公路建設存在的著差異，山區公路的路基填料是使用隧道掘進或路塹開挖兒。平原地區公路建設的路基填料使用的是土壤中的土，因此路基填料度性質差異較大。在分層壓實路基時，填料的粒徑小，可能會產生收縮現象，無法壓實軟弱雜質。若是荷載作用時間長，則在小區域會有差異沉降變形產生，甚至可能會有路面沉陷的情況出現。路基填料性質有著差異。填料有著膨脹性，則在滲水作用下，產生凹陷和隆起的情況，致使路面出現凹凸不平。路面結構寬度適中，為實現橫向排水的目的地，應制定詳細計劃，構筑物和土體剛度有著較大的差異，如果是兩者受相同外力作用后，可能會產生不同的變形。混凝土剛度大，土體容易出現差異沉降，甚至是路基變形。據有關結果可知，一些路段雖然產生差異，沉降現象不明顯，但速度受力作用，則可能會讓路基和路面出現拉力，致使路基和路基上層被破壞，出現路面開裂，常見的現象是橋頭跳車[1]。

3 新舊路基施工內容

新老路基處理拼接部分是解決差異沉降的有效方式，只有將當前的地質情況及原有建設結構充分考慮，處理好結合部位，才能夠避免后續施工時產生縱向裂縫，加速公路擴建的質量，提高公路改擴建的效果[2]。

第一，將距離原路基側邊坡坡面加寬的表面填土挖出，挖出厚度大約為30cm，并且在硬路肩和土路肩的交接處，挖出原路基填土，根據1:1開挖即可；第二，在開挖老路基后，若是銜接處有較多的水量，則對路基土進行晾曬和翻起。處理路基土后再進行填筑，施工單位應根據設計要求加寬路面，并在其一側開挖臺階，臺階的地面縱坡角度應在3%左右。新路基要實施分層填筑，壓層數越多越好，碾壓的松鋪厚度應低于30cm，確保碾壓的壓深度。在路基兩側擴建時，可實施雙側開挖法，確保原路基能夠受益均勻，同步碾壓；第三，在擴建原路基時也要抬高原路基。對原路邊坡進行分層填筑和開挖，并且在加寬區域鋪設一定高度的材料，保證對加高區域進行填筑和分層壓實處理；第四，在鋪筑路基時應實施分段鋪筑，在縱向銜接區域可實施錯縫搭接和層間咬合的方式，此做法能夠避免出現層間通縫。在施工時，若有工期緊或者同時鋪筑的情況，可能會導致進度不統一，階梯法應運而生。階梯法可在工作完成后進行下一層的填筑，多段的端頭不可進行填筑，便于在連接時能夠進行錯縫搭接；第五，為保證銜接的完整性，在臺階處可鋪設土工隔柵，使用U形釘將土工隔柵固定新路基在完成填筑的二分一下后，可對全寬路基進行沖擊碾壓，碾壓速度應低于每小時12km。若是某路段無法開展沖擊碾壓，則在路基頂面的銜縫處開展強夯處理，從而有效連接新舊路基[3]。

4 優化控制路基差異沉降策略

針對路基產生的差異沉降問題，制定有效的解決策略。

4.1 路基拼寬策略

第一，正常路基。新路基施工的填料大多數是和原填料有著相同的性質，同時穩定性和強度可能接近或可超出原填料。新舊路基間有著拼接位置，因此需要挖出老路基臺階，臺階寬度應大于1m。同時要進行增強補牙處理，除結合面外兩米以上，確保銜接部位填料有著密實性，能夠正確的檢測拼接部位。路基拼接可選擇土工合成材料，從而加強鋪設的效果；第二，陡坡路堤和高陸地。在開展陡坡路堤和高路堤施工時，需要選擇輕質填料，并與土工合成材料融合進行加工操作，增加壓濕度，避免出現沉降性差異。在設計施工時，應根據邊坡等級增加路基的穩定性。路基底部也要放置土工合成材料，加強穩定。若是陡坡路堤和高路堤拼接，則路堤需要驗算自身的穩定性以及兩者間的穩定性。驗算方法可實施不平衡推理法，安全指數為1.3。在拼接時不可隨意的拆除目前的坡角支撐，坡腳填筑過程要選擇小型機具夯實結構物，并且優化處理排水設計。在拼寬時要開展動態監測工作，結合實際要求監測路段和點位。監測方法應根據拼寬操作選擇；第三，軟土路基。在調查現有公路穩定性和整體沉降的情況后，要開展綜合評價。根據穩定性原則，特殊設計拼寬區域的軟土路基。兩側進行拼寬時，若是地質發生變化，則又進行分幅處理。軟基拼寬路基沉降控制在處理后的沉降橋頭小于5cm，通道和涵洞要小于10cm，路段低于15cm，控制差異沉降的橫坡度增加量應低于0.5%。相鄰路段如果是有差異沉降出現，則縱坡變化量要小于0.4%，在施工運營時，路基的安全指數應滿足設計標準；第四，加強處理低填路基。公路所處位置若是降雨量豐富，則應確保路面施工含水量滿足正常標準，不可有過濕或潮濕的情況出現。或者對填入高路段可實時換填防治措施。地下水含量豐富，在此地段的道路兩側要設置盲溝，保證道路碎石的墊層和盲溝間存在聯系。使用換填的填料應選擇碎石土，并且確保填料粒徑小于10cm，在換填墊層的位置要加強工藝夯實[4]。

4.2 新路基和舊路基拼接

為使新路基和舊路基之間更加協調，避免有縱向或開裂的情況出現。在填筑路基前，要先將防護結構拆除，并且處理原路基邊坡超出30m的清坡，防止因受災、風化等作用強度較低的問題而降低施工建設質量，在保證施工質量的基礎上降低施工成本。對基地處進行沖擊碾壓，驗收標準需要超出壓實度的1%，注意拓寬的參數及材料應用，以此為建設提供數據支持。

4.3 地基處理策略

第一，正常地基。根據工程實際建設圖紙與竣工文件，要求施工人員明確圖紙中所有的標注內容，拼寬路基拆除原公路的邊溝，并且開展開挖臺階和清表工作，兩者同時進行。然后進行碾壓填平操作，員工路邊溝擴建處的基底壓實度應超出91%。為保證基底壓實度符合標準，可實施沖壓機碾壓。碾壓范圍通常是底層臺階內側置后坡角外3m處，如果周圍有對于地震敏感的管線、房屋或者構造物，則不可以使用沖壓機碾壓的方式，需要選擇夯實機。在夯實周圍需要挖出隔震溝，為避免新路基和舊路基之間有不均勻沉降的情況出現，在完成夯實和沖壓后，均需要鋪設一層土工格柵，同時放入到臺階內緣中。

第二，特殊地基。若是在擴建路基的工程有不良地積土產生，比如常見的軟弱土或濕陷性黃土，則可能會影響到現有路基結構，因此需要有效處理不良地基土，處理包括土質路段的路基處理與粉煤灰路段處理，路段開挖后及時噴灑M7.5的水泥砂漿，避免影響到新建路基段。合理把控新路路基和舊路基，可能會產生差異沉降，甚至會使路面有縱向開裂的情況出現。在處理軟基時，要考慮行駛安全服務水平。軟基處理對差異沉降控制以及路面結構的穩定性有著更嚴格的標準。在處理軟基時，要注意地形條件、地質條件等多原因。處理軟基時，通常會使用加固法或復合地基法，復合地基法是調整樁長、樁間距，從而控制路基的差異沉降，由于施工中公路是正常開放，因此施工段實施復合地基法更有效。此方法能讓施工便利，有效控制地基的變形[5]。

5 結束語

綜上所述，以公路擴建新路基和舊路基產生的不均勻沉降作為出發點，分析公路擴建施工存在的問題，并制定有效的解決措施。路基差異沉降出現的原因，應結合實際工程情況，對土工合成材料、填筑施工等內容進行分析，選擇合適的路基差異沉降控制技術，確保控制差異沉降的效果更理想，從而推動公路建設的發展，同時為擴建工程路基提供參照。